[發明專利]基于串、并聯控制的三自由度仿生眼

有效

• 申請號: 201610846074.6
• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN106272563B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 陳曉鵬;樊迪;孟非;劉樹明;陳旭;王淼;劉貴林;張陶然;張偉民;劉培志;黃強
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B25J19/04
• 分類號: B25J19/04
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;李愛英

1.基于串、并聯控制的三自由度仿生眼，它包括：眼球(1)、基板(2)、垂直支架(6)、水平支架(7)，電機驅動部分(5)，上四連桿機構(3)以及右四連桿機構(4)；其特征在于：

所述眼球(1)為由眼前球(20)、眼后球(21)卡接組成的球形腔體結構；所述眼前球(20)和所述眼后球(21)分別卡接在前眼球座(22)和后眼球座(23)上；所述前眼球座(22)、所述后眼球座(23)均固定在所述基板(2)上；所述眼球(1)內部設有第三電機，所述第三電機驅動用于采集圖像的傳感器繞所述眼球(1)光軸方向旋轉；眼后球(21)的外壁中心處設有撥塊(24)；

所述電機驅動部分(5)包括：第一電機及固定所述第一電機的第一電機座(14)，第二電機及固定所述第二電機的第二電機座(19)；

所述上四連桿機構(3)水平設置在眼球(1)的上方，包括：第一支桿(8)，第一擺環(11)，第一連桿(12)，第一擺桿(13)；所述第一擺環(11)為與所述眼球(1)同心的半圓形結構，豎直安裝在所述眼后球(21)外側；所述第一擺桿(13)的一端通過鍵固定連接所述第一電機，另一端通過深溝球軸承與所述第一連桿(12)的一端鉸接，所述第一連桿(12)的另一端以及所述第一支桿(8)的一端分別與所述第一擺環(11)上圓弧端鉸接，所述第一支桿(8)的另一端與所述第一電機座(14)固接，同時所述第一支桿(8)通過向下延伸的支座固定在所述基板(2)上；所述第一擺環(11)的下圓弧端鉸接在所述基板(2)上；

所述右四連桿機構(4)豎直設置在眼球(1)的右側，包括：第二支桿(15)，第二擺環(16)，第二連桿(17)，第二擺桿(18)；所述第二擺環(16)為與所述眼球(1)同心的半圓形結構，水平安裝在所述第一擺環(11)外側，且與所述第一擺環(11)不干涉；所述第二擺桿(18)的一端通過鍵固定連接所述第二電機，另一端通過深溝球軸承與所述第二連桿(17)的一端鉸接，所述第二連桿(17)的另一端以及所述第二支桿(15)的一端分別與所述第二擺環(16)的右圓弧端鉸接，所述第二支桿(15)的另一端固定在所述基板(2)上；所述第二電機座(19)也固定在所述基板(2)上；所述第二擺環(16)的左圓弧端與位于所述眼球(1)左側且固定在所述基板(2)上的左側板鉸接；

所述第一擺環(11)和所述第二擺環(16)中間各設有滑槽，所述第一擺環(11)和所述第二擺環(16)呈十字形交叉，所述眼后球(21)的外壁中心處的所述撥塊(24)依次穿過所述第一擺環(11)和所述第二擺環(16)上的滑槽；所述上四連桿機構(3)實現所述眼球(1)的左右運動，所述右四連桿機構(4)實現所述眼球(1)的上下運動，通過所述第一擺環(11)和所述第二擺環(16)的合成運動實現所述眼球(1)的大范圍無偏心二自由度運動；

所述基板(2)固定在所述垂直支架(6)上，所述垂直支架(6)固定在所述水平支架(7)上。

2.如權利要求1所述的基于串、并聯控制的三自由度仿生眼，其特征在于：它還包括用于確定所述眼球(1)左右轉動絕對位置的第一編碼器以及用于確定所述眼球(1)上下轉動絕對位置的第二編碼器；所述第一擺環(11)連接第一編碼器，所述第一編碼器通過第一編碼器座(25)固定在所述基板(2)上；所述第二擺環(16)連接第二編碼器，所述第二編碼器通過第二編碼器座(26)固定在第三支桿(27)上；所述第三支桿(27)固定在基板(2)上。